Koncepti i një pengese gjeokimike lidhet me ndotjen e mjedisit të shkaktuar nga njeriu, si rezultat i migrimit të kimikateve së bashku me reshjet, rrjedhat ujore nëntokësore ose sipërfaqësore. Përqendrimi i përbërjeve të dëmshme mund të arrijë klasën e rrezikut 1, dhe vlerat maksimale të lejueshme të tyre mund të tejkalohen disa herë, gjë që çon në shfaqjen e anomalive gjeokimike në ujërat nëntokësore dhe rezervuarë edhe në distanca të mëdha nga burimi i ndotjes. Studimet e barrierave gjeokimike kanë dhënë informacion të ri në lidhje me mundësinë e reduktimit të lëvizshmërisë së përbërjeve toksike.
Përkufizim
Termi "pengesë gjeokimike" u prezantua për herë të parë nga shkencëtari rus AI Perelman. Thelbi i tij qëndron në përcaktimin e zonës së kores së tokës, ku ka një rënie të mprehtë të intensitetit të migrimit dhe përqendrimit të kimikateve. Si rezultat, ato kalojnë nga gjendja e dispersionit teknogjenik në shoqërime të qëndrueshme minerale. Këto barriera janë përdorur për tëmbroje mjedisin nga ndotja industriale.
Kjo teori përdoret më gjerësisht në ekologji, gjeologji, gjeokiminë e peizazheve, oqeaneve dhe deteve. Një shembull i thjeshtë i një pengese është migrimi i ujërave nëntokësore të ngopur me jone hekuri. Nën tokë, ky element është tretur pothuajse plotësisht në lëng. Me të arritur në sipërfaqe, hekuri oksidohet nën ndikimin e oksigjenit dhe metali precipiton në formën e një kripe, domethënë kalon në fazën minerale. I njëjti fenomen vërehet kur solucioni i hekurit transportohet përmes tubave të ujit. Në këtë rast, ata flasin për një pengesë të krijuar nga njeriu.
Pengesat gjeokimike dhe klasifikimi i tyre
Pengesat dallohen nga disa veçori:
- Për nga origjina (klasifikimi gjenetik): natyral; teknogjenike (që lind në procesin e veprimtarisë njerëzore); natyrore-teknogjenike.
- Sipas madhësisë: barrierat makrogjeokimike, në të cilat ndodh një ulje e proceseve të migrimit në distanca të rendit të mijëra metrave; mezobarriera (nga disa metra në 1 km); mikrobarriera (nga disa milimetra në disa metra).
- Për nga natyra e lëvizjes së substancave: dypalëshe - migrimi i flukseve nga anë të ndryshme, lloje të ndryshme shoqërimesh mund të depozitohen në barrierë (treguar në figurën më poshtë); anësore (nënhorizontale); celular; radiale (nën-vertikale).
- Sipas mënyrës së hyrjes së substancave: difuzioni; infiltrimi.
Llojet natyrale dhe të krijuara nga njeriu
Ndër llojet e mësipërme të pengesave gjeokimike, dallohen klasat e mëposhtme:
- Mekanike. Gjatë migrimit të substancave, faza e tyre nuk ndryshon, por ato lëvizin (më shpesh brenda biosferës). Një shembull është rrokullisja e mbeturinave përgjatë shpateve të maleve.
- Fiziko-kimike. Barrierat lindin si rezultat i ndryshimeve në mjedisin fiziko-kimik. Aktualisht, kjo klasë fenomenesh është më e studiuara dhe më e sistematizuara (përshkrimi i saj jepet më poshtë).
- Biogjeokimik (fitobarrierë dhe zoobarrierë). Ato karakterizohen nga një ndryshim në formën e shtetit dhe një rrugë e vogël migrimi. Më shpesh, një pengesë e tillë shoqërohet me akumulimin e elementeve kimike si rezultat i aktivitetit jetësor të kafshëve dhe bimëve. Kjo klasë përfshin si barrierat gjeokimike natyrore ashtu edhe ato të krijuara nga njeriu (migrimi i mbetjeve në tokat bujqësore dhe kullotat).
Pengesa komplekse
Kur disa klasa të këtyre fenomeneve mbivendosen në hapësirë, lind një pengesë komplekse gjeokimike, e cila izolohet në një kategori të veçantë të pavarur. Shkencëtarët besojnë se në kushte natyrore pengesa të tilla zënë një nga vendet kryesore. Një shembull është kombinimi i barrierave të oksigjenit dhe thithjes në zonat malore:
- burimet që ngrihen në sipërfaqen e tokës në horizonte të gëzuara janë të ngopura me hidrokside ferrike të tretura, të cilat oksidohen nën ndikimin e ajrit atmosferik (barriera e oksigjenit);
- koloidet precipituese janë sorbentë të mirë për të tjerëtkomponimet kimike;
- si rezultat, formohet një pengesë e dytë e absorbimit.
Roli i madh i barrierave komplekse dëshmohet edhe nga fakti se për shkak të tyre u formuan shumë depozita minerale.
Llojet e barrierave fizike dhe kimike
Dalohen llojet e mëposhtme të barrierave fizike dhe kimike:
- Oksigjen. Oksidimi ndodh në prani të një sasie të madhe oksigjeni të lirë në ujërat që i afrohen pengesës.
- Sulfid (sulfidi i hidrogjenit). Precipitimi i substancave në reaksion me H2S.
- Gley. Kjo pengesë karakterizohet nga një reaksion reduktues (pa oksigjen të lirë dhe sulfur hidrogjeni).
- Alkaline Si rezultat i uljes së aciditetit, formimi i hidroksideve dhe karbonateve, të cilat precipitojnë në një precipitat të patretshëm.
- Acid. Me një ulje të pH, vërehet formimi i kripërave pak të tretshme.
- Avullues. Përqendrimi i substancave migratore rritet për shkak të avullimit të ujit dhe kristalizimit të kripës.
- Torbimi. Ekziston një nxjerrje e substancave të caktuara për shkak të sorbentëve natyralë (b alta, humus dhe të tjerë).
- Termodinamik. Rritja e përqendrimit dhe reshjeve të substancave me një luhatje të mprehtë të presionit dhe temperaturës. Ky proces është më i theksuar në ujërat që përmbajnë acid karbonik.
Nënklasa
Ndër grupin e barrierave fizike dhe kimike, ekziston edhe një gradim sipas nënklasave. Totaljanë 69. Ato ndryshojnë në karakteristikat acido-bazike për çdo lloj pengese.
Ndër barrierat mekanike, ka nënklasa në varësi të gjendjes së grumbullimit dhe karakteristikave të tjera të substancës në rrjedhën e migrimit:
- mineralet dhe papastërtitë izomorfike;
- gazrat e tretur (avulli);
- sistemet koloidale;
- përbërje me origjinë sintetike;
- kafshët dhe organizmat bimorë.
Shembuj
Shembuj të thjeshtë të barrierave gjeokimike të klasës fiziko-kimike janë si më poshtë:
- Në një klimë të lagësht në pyje, formohet një pjellë e fuqishme gjethesh të rënë. Një tipar dallues i ujërave nëntokësore në kushte të tilla është se janë të varfër në oksigjen. Si rezultat, elementët kimikë kullohen nga toka, duke përfshirë manganin dhe hekurin. Kur arrijnë në sipërfaqe, oksidimi i tyre fillon me formimin e hidroksideve të patretshme (barriera e oksigjenit). Ky mekanizëm çon në formimin e depozitave vendase të squfurit.
- Nëse ka depozita mineralesh që përmbajnë sulfide hekuri dhe metale të tjera në një ngastër të ngritur toke, atëherë larja e tyre nga reshjet natyrore kontribuon në formimin e ujërave nëntokësore me një reaksion acid të mjedisit. Në ultësira, në kushte të lagështisë së lartë dhe në kushte anaerobe (pa oksigjen), sulfatet reduktohen në sulfide (barriera sulfide). Depozitat e bakrit, selenit dhe uraniumit shpesh kufizohen në një mekanizëm të tillë.
- Nëse toka është e përbërë nga gurë gëlqerorëshkëmbinjtë, pastaj në një klimë të lagësht, nën ndikimin e mbetjeve organike të kalbura, kullohen hekuri, nikeli, bakri, kob alti dhe elementë të tjerë. Gurët gëlqerorë krijojnë një pengesë gjeokimike alkaline që ndihmon në neutralizimin e ujërave nëntokësore acidike dhe në formimin e hidroksideve të patretshme.
Pengesat sociale
Në gjeokiminë moderne, dallohet edhe një nënklasë e re - barrierat gjeokimike sociale. Karakteristika e tyre dalluese është se ato nuk kanë lindur më parë në kushte natyrore për ato komponime që janë të përqendruara në to. Barrierat e kësaj nënklase konsiderohen vetëm në kontekstin e pengesave gjeokimike të krijuara nga njeriu ose komplekse.
Midis tyre ka 4 nënklasa:
- shtëpiake (deponitë e mbetjeve shtëpiake të ngurta ose të lëngshme);
- ndërtim;
- industrial;
- barriera të përziera (deponitë për mbetjet ndërtimore, industriale dhe shtëpiake).
